หมวดหมู่ทั้งหมด
EN EN

กระแสไหลเวียนในสายแบตเตอรี่แบบขนาน: เหตุใดจึงเกิดขึ้น และสถาปัตยกรรมระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ช่วยป้องกันได้อย่างไร | JKESS

2026-10-28 18:09:31
กระแสไหลเวียนในสายแบตเตอรี่แบบขนาน: เหตุใดจึงเกิดขึ้น และสถาปัตยกรรมระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ช่วยป้องกันได้อย่างไร | JKESS
คู่มือวิศวกรรม JKESS ขอใบเสนอราคา →

กระแสไหลเวียนในสายแบตเตอรี่แบบขนาน: เหตุใดจึงเกิดขึ้น และสถาปัตยกรรมระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ป้องกันมันได้อย่างไร

การต่อสายแบตเตอรี่แบบขนานไม่ใช่ระบบที่เสียบแล้วใช้งานได้ทันที ความต่างศักย์เพียงไม่กี่โวลต์ก็เพียงพอที่จะก่อให้เกิดกระแสไหลเวียน ซึ่งลดประสิทธิภาพ เพิ่มอัตราการเสื่อมสภาพ และอาจกระตุ้นให้ระบบป้องกันทำงานผิดพลาด นี่คือหลักฟิสิกส์เบื้องต้น — พร้อมทั้งมาตรการทางวิศวกรรมสามประการที่ทำให้การขยายระบบแบบขนานปลอดภัย

เผยแพร่: | อ่านจบภายใน 14 นาที | ทีมวิศวกรรม JKESS

ข้อ สําคัญ

  • กระแสไหลเวียนเป็นความเสี่ยงแฝงที่สำคัญในโครงการขยายระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) ค่ากระแสรวมที่แสดงผลปกติอาจซ่อนการเคลื่อนย้ายพลังงานระหว่างสายแบตเตอรี่แบบขนานไว้
  • หลักฟิสิกส์: กระแสจะไหลจากแหล่งที่มีศักย์สูงกว่าเข้าสู่สายแบตเตอรี่ที่มีศักย์ต่ำกว่า ในแบบจำลองเชิงความต้านทานที่เรียบง่าย กระแสไหลเวียนเท่ากับความต่างศักย์หารด้วยความต้านทานของวงจร ความต่างศักย์เพียงไม่กี่โวลต์สามารถสร้างกระแสหลายสิบแอมแปร์ได้ในวงจรที่มีความต้านทานต่ำ
  • มีปัจจัยสามประการที่ควรพิจารณาอย่างละเอียด ความต่างของระดับ SOC ความต่างของความจุหรือความต้านทานภายใน และความต่างของอุณหภูมิ การนำแบตเตอรี่ใหม่และแบตเตอรี่ที่ใช้งานมานานมาใช้ร่วมกันอาจทำให้เกิดปัจจัยทั้งสามประการพร้อมกัน
  • มาตรการสามประการทำงานร่วมกัน: เบรกเกอร์และฟิวส์แบบแยกอิสระพร้อมระบบแยกสายไฟอย่างควบคุมได้; การตรวจสอบกระแสไฟฟ้าโดยระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ระหว่างการชาร์จ การคายประจุ และสถานะพร้อมใช้งาน; และการจัดการแบบกำกับดูแลซึ่งจำกัดความไม่ตรงกันของแรงดันไฟฟ้าและระดับความจุที่เหลือ (SOC) ก่อนการเชื่อมต่อและระหว่างการใช้งาน
  • JKESS ระบุว่ามีกล่องย่อย (slave box) 4–16 ตัวต่อหนึ่งหน่วยควบคุมหลัก (master) แบบต่อแบบห่วงโซ่ (daisy chain) นี่คือโครงสร้างการจัดการโมดูล การขยายระบบแบบขนานอย่างปลอดภัยยังจำเป็นต้องมีระบบป้องกัน การตรวจวัด และกลยุทธ์การควบคุมที่ผ่านการรับรอง สำหรับแต่ละสายไฟที่ต่อแบบขนานอย่างแยกอิสระ
01 / ปัญหาการขยายระบบ

สถานการณ์การขยายระบบซึ่งล้มเหลว

พิจารณาตัวอย่างการขยายระบบเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม (C&I): โรงงานแห่งหนึ่งติดตั้งระบบแบตเตอรี่ขนาด 128 กิโลวัตต์-ชั่วโมงในปี ค.ศ. 2024 และเมื่อความต้องการโหลดเพิ่มขึ้น จึงจำเป็นต้องใช้ระบบขนาด 256 กิโลวัตต์-ชั่วโมงในปี ค.ศ. 2026 ฝ่ายจัดซื้อเสนอให้จัดหาอีกระบบหนึ่งที่เหมือนกันทั้งหมดมาต่อแบบขนาน สามเดือนต่อมา ทีมปฏิบัติการสังเกตเห็นว่ามีความไม่สมดุลของกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง และรายงานว่าระดับ SOC ของสายหนึ่งลดลงเร็วกว่าสายอื่น แม้หมายเลขรุ่นจะตรงกัน แต่แบตเตอรี่ทั้งสองสายกลับมีประวัติการใช้งานที่ต่างกัน

กระแสไหลเวียนอาจเป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้ นอกเหนือจากปัจจัยอื่นๆ เช่น การแบ่งภาระโหลดไม่เท่ากัน ความแตกต่างของอุณหภูมิ ความต้านทานที่จุดต่อ ความคลาดเคลื่อนของเซนเซอร์ หรือข้อบกพร่องของเซลล์ สายใหม่และสายที่ผ่านการใช้งานมาแล้วอาจมีความจุและค่าความต้านทานภายในที่ต่างกัน ส่งผลให้เส้นทางการเปลี่ยนแปลงแรงดันภายในและระดับ SOC แยกออกจากกันระหว่างการใช้งาน แม้ค่า SOC เริ่มต้นจะแสดงค่าเท่ากันก็ตาม แรงดันแหล่งจ่ายที่สูงกว่าอาจทำให้เกิดกระแสไหลเข้าสู่อีกสายหนึ่ง ดังนั้น ควรตรวจสอบค่ากระแสย่อยที่ระบุเครื่องหมายและข้อมูลเซลล์ก่อนสรุปสาเหตุ

การถ่ายโอนพลังงานภายในที่ไม่มีการควบคุมก่อให้เกิดการสูญเสียจากความต้านทานและทำให้แบตเตอรี่ต้องรับภาระเพิ่มเติม ซึ่งอาจเพิ่มความเครียดจากความร้อนและการชาร์จ-คายประจุซ้ำ ๆ ทำให้แรงดันไฟฟ้าของเซลล์แต่ละตัวเข้าใกล้ขีดจำกัดสูงสุดหรือต่ำสุด และกระตุ้นระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ให้ทำงานป้องกัน กระแสไฟฟ้าที่สูงมากพออาจทำให้ฟิวส์หรือเบรกเกอร์ทำงานได้ บางปัญหาปรากฏทันทีขณะเชื่อมต่อ ขณะที่อีกบางปัญหาจะชัดเจนขึ้นหลังจากเก็บรวบรวมข้อมูลการใช้งานเป็นเวลาหลายสัปดาห์ คู่มือนี้อธิบายหลักฟิสิกส์พื้นฐาน วิธีแก้ไขทางวิศวกรรมสามแบบ และบทบาทของฮาร์ดแวร์ JKESS แบบมาสเตอร์และสเลฟในการออกแบบระบบที่เชื่อมต่อแบบขนานอย่างมีวิศวกรรม

02 / กลไกทางไฟฟ้า

หลักฟิสิกส์: เหตุใดจึงเกิดกระแสไหลวน

การมีกระแสไหลวนไม่ได้หมายความโดยอัตโนมัติว่าคุณภาพของแบตเตอรี่ต่ำ แต่เป็นผลตามกฎวงจรไฟฟ้า เมื่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบขนานมีแรงดันภายในไม่เท่ากัน การประมาณค่าเบื้องต้นที่มีประโยชน์สำหรับสองสายที่ไม่มีโหลดภายนอกคือ: 

I_circulating = ΔV / R_loop
δV
ความต่างของแรงดันไฟฟ้าในสภาวะไม่ต่อโหลดก่อนการเชื่อมต่อ หรือความต่างของแรงดันไฟฟ้าภายในที่เทียบเท่าระหว่างสายทั้งสอง หน่วยเป็นโวลต์ (V)
R_loop
ความต้านทานรวมของวงจรที่มีผล หน่วยเป็นโอห์ม (Ω): ประกอบด้วยความต้านทานภายในของสายไฟทั้งสองเส้น บวกกับความต้านทานของสายเคเบิล บัสบาร์ คอนเนกเตอร์ และจุดสัมผัส

เมื่อเชื่อมต่อกันแล้ว สายไฟทั้งสองเส้นจะมีแรงดันบัสร่วมกัน โดยไม่นับแรงดันตกคร่อมการเชื่อมต่อ ความไม่ตรงกันที่ขับให้เกิดกระแสคือความไม่ตรงกันระหว่างแหล่งจ่ายไฟเทียบเท่าของแต่ละสาย ไม่ใช่ความแตกต่างของแรงดันสองค่าที่จุดบัสในอุดมคติเดียวกัน ภายใต้ภาระภายนอก กระแสในแต่ละแขนงจะประกอบด้วยทั้งการแบ่งภาระและการมีผลจากความไม่ตรงกันของแรงดัน การประมาณค่าแบบอาศัยความต้านทานนี้ไม่ได้จำลองปรากฏการณ์ชั่วคราวขณะเชื่อมต่อ ความเหนี่ยวนำ หรือการผ่อนคลายทางอิเล็กโทรเคมี

ตัวอย่างการคำนวณ: ความไม่ตรงกันเล็กน้อย แต่กระแสสูง

สมมุติว่ามีความไม่ตรงกันของแรงดันแหล่งจ่าย 2 โวลต์ และความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับ 0.05 โอห์ม ค่าที่ใช้ในตัวอย่างนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงหลักการเท่านั้น ไม่ใช่ค่าความต้านทานโดยทั่วไป หรือขีดจำกัดที่ยอมรับได้สำหรับการเชื่อมต่อ 

2V ÷ 0.05Ω = 40A

สายไฟที่มีแรงดันสูงกว่า การปล่อยของเสีย สายไฟที่มีแรงดันต่ำกว่า ประจุ พลังงานถ่ายโอนระหว่างแบตเตอรี่ ในขณะที่บางส่วนของพลังงานนั้นสูญเสียไปในรูปของความร้อนภายในวงจร 

P_loss = I² × R_loop       = 40² × 0.05 = 80W

กระแสไฟฟ้านี้ไม่จ่ายให้กับโหลดภายนอก กระบวนการปรับสมดุลแบบง่ายมักจะลดความต่างของแรงดันเริ่มต้น แต่ไม่ใช่ลูปที่เพิ่มสัญญาณเองโดยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม การเสื่อมสภาพที่ไม่เท่ากัน การสภาพของเซลล์ และประวัติการใช้งานที่ต่างกัน อาจทำให้เกิดความไม่สมดุลซ้ำๆ

สาเหตุสามประการที่ทำให้เกิดกระแสไหลวนและกระแสแบ่งไม่เท่ากัน
แหล่งที่มา กลไก ในโครงการขยายระบบ
ความต่างของระดับ SOC ระดับ SOC ที่ต่างกันสามารถสร้างแรงดันแหล่งจ่ายที่ต่างกันได้ ความสัมพันธ์ระหว่าง SOC กับแรงดันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและประวัติการใช้งาน การเชื่อมต่อสตริงใหม่ที่ชาร์จเต็มแล้วเข้ากับสตริงที่มีอยู่ซึ่งมีระดับ SOC อยู่ที่ 80% อาจทำให้เกิดกระแสปรับสมดุลทันที
ความต่างของความจุและค่าความต้านทานภายใน ความจุและค่าความต้านทานที่ต่างกันจะเปลี่ยนกระแสในแต่ละสาขา แรงดันตกคร่อม และอัตราการเปลี่ยนแปลงของระดับ SOC สตริงใหม่และสตริงที่เสื่อมสภาพแล้วจะแบ่งกระแสไม่เท่ากัน และมีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงระดับ SOC ที่ต่างกันระหว่างการชาร์จและการคายประจุ
ความแตกต่างของอุณหภูมิ อุณหภูมิส่งผลต่อค่าความต้านทาน ความจุที่ใช้งานได้ ปฏิกิริยาของแรงดัน และอัตราการคายประจุเองเมื่อเวลาผ่านไป สตริงที่อยู่ใกล้แหล่งความร้อนหรือมีการไหลเวียนของอากาศไม่ดี อาจแสดงพฤติกรรมที่แตกต่างจากสตริงที่อยู่ในพื้นที่ที่เย็นกว่า

อ้างอิงทางวิศวกรรม: เหวิน และคณะ งานวิจัยเกี่ยวกับความไม่สมดุลของกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่ที่เชื่อมขนานกันแต่มีคุณสมบัติต่างกัน พัฒนาแบบจำลองวงจรเทียบเท่า และศึกษาผลกระทบของความแตกต่างด้านความจุและค่าความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้า ระดับประจุ (SOC) และการเสื่อมสภาพ ตัวอย่างการคำนวณวงจรเชิงตัวเลขข้างต้นเป็นเพียงการสาธิตการคำนวณ ไม่ใช่ผลการทดสอบผลิตภัณฑ์

03 / สถาปัตยกรรมระบบป้องกัน

การเชื่อมขนานโดยไม่มีการป้องกัน เทียบกับการป้องกันสตริงแบบแยกต่างหาก

การป้องกันสาขาแบบแยกต่างหากช่วยให้ตรวจจับและแยกข้อผิดพลาดได้ง่ายขึ้น แต่ต้องใช้ร่วมกับการตรวจวัดค่าสำหรับแต่ละสตริงและการควบคุมที่ประสานงานกันอย่างเหมาะสม ตัวอุปกรณ์ป้องกันเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำจัดกระแสไหลเวียนได้

การใช้ระบบป้องกันร่วมกันเพียงอย่างเดียว เทียบกับการออกแบบที่มีการป้องกันและตรวจสอบแบบแยกต่างหาก
การเชื่อมขนานโดยไม่มีการป้องกัน การป้องกันสตริงแบบแยกต่างหาก
เบรกเกอร์ตัวเดียวที่ใช้ร่วมกันทำหน้าที่ป้องกันกลุ่มเซลล์ที่ต่ออนุกรม แต่ละสตริงมีเบรกเกอร์และฟิวส์ที่ประสานงานกัน
ไม่มีเส้นทางการแยกสาขาอัตโนมัติที่ขัดขวางการถ่ายโอนภายใน คอนแทคเตอร์ที่ควบคุมโดยระบบ BMS หรืออุปกรณ์ตัดวงจรที่เหมาะสมสามารถแยกสตริงที่ผิดปกติออกได้
การตัดวงจรระดับกลุ่มจะหยุดการทำงานของแบตเตอรี่ทั้งกลุ่ม สตริงที่ยังทำงานได้ตามปกติอาจดำเนินการต่อไปได้ หากค่าอันดับ (rating) และการออกแบบระบบควบคุมเอื้ออำนวย
การตรวจจับกระแสรวมซ่อนข้อมูลว่าสาขาใดผิดปกติ การตรวจจับแบบสองทิศทางสำหรับแต่ละสตริงระบุพฤติกรรมผิดปกติของสาขาได้
สตริงใหม่และสตริงที่ใช้งานมานานถูกนำมาผสมกันโดยไม่มีการตรวจสอบความไม่ตรงกัน การเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและระดับ SOC โดยระบบควบคุมแบบกำกับดูแลจัดการกับความเบี่ยงเบน
ไม่สามารถแยกสายเดี่ยวเพื่อการบำรุงรักษาได้ การแยกสาขาสนับสนุนการบำรุงรักษาตามแผนภายใต้ขั้นตอนการแยกที่ได้รับการอนุมัติ
เหตุการณ์การป้องกันมีความสามารถในการติดตามย้อนกลับในระดับสาขาอย่างจำกัด การวัดค่าของแต่ละสายและบันทึกเหตุการณ์ช่วยให้ติดตามการดำเนินงานของฟิวส์หรือเบรกเกอร์ได้
ผลลัพธ์: กระแสไฟฟ้าภายในที่ซ่อนอยู่ การแยกข้อผิดพลาดอย่างจำกัด และอาจทำให้เวลาหยุดทำงานยาวนานขึ้น ผลลัพธ์: พฤติกรรมของสาขาที่สังเกตได้ การแยกอย่างเลือกสรร และความพร้อมใช้งานที่ดีขึ้นเมื่อมีการประสานงานอย่างเหมาะสม

หากสายหนึ่งถูกตัดการเชื่อมต่อ สายที่เหลืออาจรับกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ระบบ EMS/PCS ต้องลดกำลังงานหรือหยุดการดำเนินงานเมื่อจำเป็น เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการหยุดทำงานแบบลูกโซ่ การมีระบบป้องกันแบบอิสระไม่ได้หมายความว่าสามารถดำเนินการบำรุงรักษาขณะมีกระแสไฟฟ้าได้

04 / มาตรการแก้ไขทางวิศวกรรมสามประการ

มาตรการแก้ไขทางวิศวกรรมสามประการ

  1. ติดตั้งเบรกเกอร์และฟิวส์แบบอิสระสำหรับแต่ละสาย

    วัตถุประสงค์ของการป้องกันสาขาคือการแยกข้อผิดพลาดแบบเลือกสรร ให้ระบุเบรกเกอร์และฟิวส์ที่ออกแบบสำหรับแรงดันตรง (DC) สำหรับแต่ละสตริง พร้อมทั้งคอนแทคเตอร์ที่ควบคุมโดยระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) หรือกลไกตัดอัตโนมัติที่เหมาะสม กระแสไหลเวียนระดับปานกลางอาจยังคงอยู่ต่ำกว่าเกณฑ์การตัดจากกระแสเกิน ดังนั้นฟิวส์จึงไม่สามารถใช้แทนการแยกแบบควบคุมได้

    ลำดับความสำคัญในการเลือก: ประสานค่าการรับกระแสต่อเนื่อง ลักษณะกราฟเวลา-กระแส ค่าแรงดันตรงที่รองรับ กระแสข้อผิดพลาดที่มีอยู่ ความสามารถในการตัดกระแส ระบบป้องกันสายนำไฟ และค่าพีคของการทำงานที่ยอมรับได้ ประเมินส่วนร่วมของกระแสข้อผิดพลาดจากสตริงทุกสตริงที่เชื่อมต่อไว้ ต้องยืนยันการตัดแบบเลือกสรรและการดำเนินงานต่อไปได้ในระดับระบบ

    สถานที่ติดตั้ง: ใช้แผนผังวงจรแบบเส้นเดียวที่ได้รับการอนุมัติและวิธีการต่อสายดินเพื่อกำหนดว่าตัวนำใดบ้างที่ต้องได้รับการป้องกันและแยกออกจากกัน ไม่มีกฎทั่วไปที่ระบุว่าเบรกเกอร์ต้องติดตั้งอยู่ที่ตัวนำขั้วบวก และฟิวส์ต้องติดตั้งอยู่ที่ตัวนำขั้วลบ โปรดยืนยันลำดับการชาร์จล่วงหน้า (pre-charge) และการเชื่อมต่อสำหรับอุปกรณ์ที่จัดส่งมา วงจรชาร์จล่วงหน้าของสายเชื่อมกระแสตรง (DC-link pre-charge circuit) ไม่ได้รับการจัดอันดับโดยอัตโนมัติให้สามารถปรับสมดุลความต่างศักย์ระหว่างชุดแบตเตอรี่ที่ไม่เท่ากันได้

  2. ตรวจสอบแต่ละชุด (string) ขณะชาร์จ คายประจุ และอยู่ในโหมดพร้อมใช้งาน

    ติดตั้งช่องตรวจจับกระแสแบบสองทิศทาง (bidirectional) แยกต่างหากบนแต่ละชุดที่ต่ออนุกรมกัน และรักษาเครื่องหมาย (sign) ของค่ากระแสไว้ ระบบซึ่งมีเพียงเซนเซอร์วัดกระแสรวม (total-current sensor) เท่านั้น จะไม่สามารถระบุการถ่ายโอนกระแสภายในที่ถูกซ่อนไว้จากการรวมค่ากระแสได้ ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่กำลังคายประจุผ่านขั้วบวก กระแส +40 แอมแปร์ในชุดหนึ่ง และ −40 แอมแปร์ในอีกชุดหนึ่ง จะให้ค่ากระแสรวมประมาณ 0 แอมแปร์ที่ขั้วต่อภายนอก

    บันทึกค่ากระแสปัจจุบันพร้อมแรงดันเซลล์ แรงดันสตริง อุณหภูมิ ระดับความจุที่เหลือ (SOC) สถานะของคอนแทคเตอร์ และโหมดการปฏิบัติงาน กำหนดค่าเกณฑ์และช่วงเวลาหน่วงตามความแม่นยำของเซนเซอร์ การแบ่งโหลดที่คาดไว้ ค่าอันดับของสตริง และกลยุทธ์การควบคุมที่ได้รับอนุมัติ ตอบสนองด้วยสัญญาณเตือน การห้ามเชื่อมต่อ การจำกัดกำลังไฟ หรือการแยกวงจรตามความเหมาะสม การตั้งค่ากำลังไฟภายนอกให้เป็นศูนย์อาจไม่สามารถหยุดกระแสภายในได้

    สำหรับการเปรียบเทียบสองสตริงที่มีทิศทางกระแสเดียวกันและสูงกว่าค่าต่ำสุดของการวัด ตัวชี้วัดความไม่สมดุลแบบหนึ่งที่ใช้อธิบายได้คือ 

    Current imbalance (%) =100 × |I1 − I2| / max(|I1|, |I2|)

    ใกล้โหมดสแตนด์บาย ให้ใช้หน่วยแอมแปร์ที่ระบุเครื่องหมายและใช้เกณฑ์แบบสัมบูรณ์ ค่าร้อยละจะไม่เสถียรเมื่อเข้าใกล้ศูนย์ กรณีที่กระแสไหลในทิศทางตรงข้ามกันจำเป็นต้องประเมินแยกกัน และสตริงที่มีความจุไม่เท่ากันอาจมีกระแสไหลผ่านต่างกันได้ตามเหตุผลที่ชอบด้วยกฎหมาย ดังนั้นควรเปรียบเทียบแต่ละสาขาเทียบกับสัดส่วนที่คาดไว้และขีดจำกัดของสาขาแต่ละแห่ง

  3. ใช้การควบคุมระดับมาสเตอร์เพื่อจำกัดค่า SOC และความไม่ตรงกันของแรงดัน

    ความไม่สอดคล้องกันของระดับประจุ (SOC) เป็นหนึ่งในปัจจัยที่ก่อให้เกิดกระแสไหลเวียน แต่การตอบสนองของแรงดันยังขึ้นอยู่กับค่าความต้านทาน อุณหภูมิ สภาพของเซลล์ และการใช้งานล่าสุด ผู้ควบคุมสาย (string masters) กับผู้ควบคุมระบบโดยรวม (system supervisor) ควรแลกเปลี่ยนค่าการวัดและขีดจำกัดที่ได้รับการตรวจสอบแล้วผ่านโปรโตคอล CAN/RS485 ที่ได้รับอนุมัติ จากนั้นจึงบังคับใช้เกณฑ์การจับคู่แรงดันและ SOC ก่อนเชื่อมต่อสาขาใดสาขาหนึ่ง

    ระหว่างการดำเนินงาน การควบคุมแบบกำกับดูแลสามารถตรวจสอบความเบี่ยงเบน ลดกำลังงานของระบบ ห้ามการเชื่อมต่อซ้ำ หรือแยกสาขาที่ไม่เหมาะสมออกได้ ความเบี่ยงเบนของ SOC ร้อยละ 5 อาจใช้เป็นสัญญาณกระตุ้นสำหรับการทบทวนเท่านั้น หากโครงการนั้นยอมรับค่าดังกล่าว แต่ไม่ใช่เกณฑ์ทั่วไปสำหรับการเชื่อมต่อ ในกรณีที่ต่ออนุกรมโดยตรงบนบัสกระแสตรง (DC bus) ซอฟต์แวร์ BMS ไม่สามารถกำหนดค่ากระแสต่อเนื่องของแต่ละสายได้อย่างอิสระ โดยไม่มีฮาร์ดแวร์จ่ายพลังงานที่เหมาะสม เช่น ขั้นตอน DC/DC แยกต่อสาย

    JKESS อธิบายการจัดการแบบเชื่อมต่อกันเป็นห่วงโซ่ (daisy-chain) ของกล่องย่อย (slave boxes) จำนวน 4–16 กล่องต่อกล่องหลัก (master) การรวมฮาร์ดแวร์สำหรับจัดการโมดูลที่เหมาะสมเข้ากับช่องสัญญาณการป้องกันและการตรวจวัดที่กำหนดไว้สำหรับแต่ละสตริงแบบขนาน และยืนยันฟังก์ชันการตรวจสอบข้ามสตริง (cross-string supervisory functions) ตามเฟิร์มแวร์และแบบการออกแบบระบบเฉพาะที่เลือก สมดุลแบบแอคทีฟในระดับเซลล์ (cell-level active balancing) ช่วยรักษาความสอดคล้องภายในโมดูล แต่ไม่สามารถแทนการควบคุมกระแสไฟฟ้าระหว่างสตริงได้

อ้างอิงสถาปัตยกรรม: หมายเหตุการประยุกต์ใช้สำหรับสตริงแบบขนาน: พิจารณาเรื่องการป้องกันและโทโพโลยี (รูปแบบไฟล์ PDF) เอกสารอ้างอิงทางวิศวกรรมภายนอกฉบับนี้กล่าวถึงการตรวจสอบสตริงอย่างอิสระ การแยกสตริงโดยอัตโนมัติ และข้อพิจารณาเกี่ยวกับข้อแลกเปลี่ยนของโทโพโลยี ไม่ใช่หลักฐานที่แสดงว่าผลิตภัณฑ์ JKESS มีคุณสมบัติดังกล่าว หรือรองรับการใช้งานร่วมกัน

05 / บล็อกส่วนประกอบของระบบ JKESS

สถาปัตยกรรมระบบ HV BESS ของ JKESS จัดการสตริงแบบขนานอย่างไร

กล่องควบคุมหลัก หน่วยจัดการแบตเตอรี่ย่อย (BMU) และตัวควบคุมระดับระบบ ทำหน้าที่ต่างกัน แพลตฟอร์มแบบมาสเตอร์-สเลฟของ JKESS ให้พื้นฐานสำหรับการวัดโมดูล การสื่อสาร และการป้องกัน โครงการที่ใช้สายไฟแบบขนานยังต้องระบุการตรวจวัด การแยกฉนวน และการควบคุมกำกับดูแลสำหรับแต่ละสายอย่างครบถ้วน

ผลิตภัณฑ์ อ้างอิงและบทบาทของแต่ละรายการในการขยายระบบตามการออกแบบ
องค์ประกอบของ JKESS พารามิเตอร์หลัก ค่าที่ใช้ในการจัดการกระแสไหลเวียน
HV-BC250 200A HV BMS Master กระแสต่อเนื่อง 200 แอมแปร์; แรงดันไฟฟ้าตรง 80–1000 โวลต์; สื่อสารผ่าน CAN/RS485 และแบบเชื่อมต่อแบบห่วงโซ่ (daisy chain) ภาพรวมระบุช่วงเซลล์แบบอนุกรมได้ 32–273 เซลล์; ตารางข้อมูลจำเพาะระบุช่วง 64–256 เซลล์ ให้อินเทอร์เฟซระดับมาสเตอร์สำหรับการวัดและการป้องกัน โปรดยืนยันช่วงจำนวนเซลล์แบบอนุกรมที่ได้รับการรับรอง โครงสร้างโมดูล 4–16 โมดูล ซอฟต์แวร์ฝังตัว (firmware) และชุดอุปกรณ์ป้องกันต่อสาย
HV-B6U 6U Slave Battery Box Kits แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) แบบ 16 เซลล์อนุกรม; BMU-H5-16; สมดุลแบบแอคทีฟสูงสุด 2 แอมแปร์; น้ำหนักชุดอ้างอิงประมาณ 28.55 กิโลกรัม แต่ละกล่องมีหน่วยจัดการแบตเตอรี่ย่อย (BMU) สำหรับวัดและปรับสมดุลระดับเซลล์ ข้อมูลจากหน่วยนี้สนับสนุนการประเมินของหน่วยควบคุมหลัก (string master) แต่ไม่ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมกระแสข้ามสตริงอย่างอิสระ
ชุด HV Slave 4U แพลตฟอร์มโมดูลลิเทียมเหล็กฟอสเฟตแบบ 16S; ตู้ขนาดกะทัดรัด 4U; รุ่น BMU-H5-16; ไม่มีช่องเชื่อมต่อ CCS; รวมสายตรวจจับและสายวัดอุณหภูมิไว้ด้วย ตัวเลือกโมดูลแบบกะทัดรัดสำหรับการออกแบบแร็คที่มีพื้นที่จำกัด โดยขึ้นอยู่กับแรงดันสตริงที่กำหนด เลือกเซลล์ และรูปแบบการป้องกันที่จำเป็น
ระบบแบบโมดูลาร์ซ้อนกัน ใช้กล่องรองได้ 4–16 ตัวต่อกล่องหลัก; แพลตฟอร์มแรงดัน 80–1000 โวลต์ ความจุโดยประมาณ 64–256 กิโลวัตต์-ชั่วโมง เป็นตัวอย่างคลาสหนึ่งที่ใช้โมดูลความจุมาตรฐาน 16 กิโลวัตต์-ชั่วโมง รองรับการออกแบบระบบแบบโมดูลาร์ การขยายแบบอนุกรมเปลี่ยนแรงดัน; การเพิ่มสตริงขนานทั้งหมดต้องผ่านการอนุมัติการออกแบบแยกต่างหาก และต้องมีระบบป้องกันย่อยเฉพาะ
ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว JKESS261 การจัดวางแบบดีไซน์ความจุ 261.25 กิโลวัตต์-ชั่วโมง; คอนเวอร์เตอร์พลังงานกำลัง 125 กิโลวัตต์; แรงดันตรง 728–936 โวลต์; ระบายความร้อนด้วยของเหลว; ผสานเข้ากับระบบจัดการพลังงาน (EMS) ผสานรวมการตรวจสอบแบตเตอรี่ การจัดการความร้อน และการควบคุมระบบโดยรวม ยืนยันโครงสร้างแบบขยาย DC หรือ AC ที่ได้รับการอนุมัติแล้ว รวมถึงฟังก์ชันควบคุมแบบขนานที่จัดเตรียมไว้
BMU-H5-16 Active Balancing Slave BMS สมดุลเซลล์สูงสุด 2 แอมแปร์ ความแม่นยำในการวัดแรงดันเซลล์ ±0.005 โวลต์ มีช่องตรวจวัดอุณหภูมิด้วยเซ็นเซอร์ NTC จำนวน 8 ช่อง ลดความไม่สมดุลของเซลล์ภายในโมดูล โดยไม่ถ่ายโอนพลังงานโดยตรงระหว่างสายคู่ขนานที่สมบูรณ์แบบ แต่การเชื่อมต่อนี้ให้ข้อมูลบริบทสำหรับระบบหลัก

จุดอ้างอิงทางเทคนิคสำหรับการออกแบบระบบ

  • การจัดการโมดูล: แพลตฟอร์มแบบโมดูลาร์กำหนดให้มีกล่องย่อย (slave box) 4–16 ตัวเชื่อมต่อกันแบบ daisy chain ต่อกล่องหลัก (master) หนึ่งตัว ทั้งการกำหนดค่าที่จัดส่งจริงและจำนวนเซลล์ที่ต่อแบบอนุกรม ต้องอยู่ภายในขีดจำกัดแรงดันที่กล่องหลักและ PCS ได้รับการอนุมัติไว้
  • ความสอดคล้องของเซลล์: BMU-H5-16 ใช้การสมดุลแบบแอคทีฟสูงสุด 2 แอมแปร์ ความแม่นยำในการวัดแรงดัน ±0.005 โวลต์ และมีช่องตรวจวัดอุณหภูมิ 8 ช่อง ซึ่งเป็นฟังก์ชันระดับโมดูล
  • การสื่อสาร รายการอ้างอิงแพลตฟอร์มระบุ CAN ที่ความเร็ว 250k/500k และ RS485 ที่ความเร็ว 9600/115200 ความเร็วในการส่งข้อมูล (baud rate) เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะรับประกันความสามารถในการทำงานร่วมกันของโปรโตคอล โปรดยืนยันนิยามของข้อความและรองรับโดยเฟิร์มแวร์
  • การป้องกันสาขา: ระบุและตรวจสอบอุปกรณ์ตัดวงจรแบบแยกตัวสำหรับแต่ละสตริง ฟิวส์ เซ็นเซอร์วัดกระแสไฟฟ้าแบบสองทิศทาง และระบบแยกวงจรที่ควบคุมได้ ตามรายการวัสดุของโครงการ
  • เซลล์ที่ไม่รวมอยู่ด้วย: ชุด JKESS ที่อธิบายไว้ในที่นี้จัดจำหน่ายโดยไม่มีเซลล์ ผู้ซื้อต้องจัดหาเซลล์ LiFePO4 เอง และต้องตรวจสอบความเหมาะสมของเซลล์เหล่านั้นสำหรับการติดตั้งที่มีอยู่

การกำหนดค่ามีความสำคัญ หน้าผลิตภัณฑ์หลักเผยแพร่ช่วงจำนวนเซลล์ต่อซีรีส์สองแบบ ดังนั้นคู่มือนี้จึงไม่ถือว่าทั้งสองแบบสามารถใช้แทนกันได้ ความจุพลังงานขึ้นอยู่กับเซลล์ที่เลือกและการจัดวางทางไฟฟ้า ไม่ใช่จำนวนกล่องเพียงอย่างเดียว โปรดจับคู่ข้อกำหนดการสั่งซื้อกับฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ฝังตัว (firmware) และแบบร่างระบบแบบที่ได้รับอนุมัติอย่างแม่นยำ

06 / ก่อนเชื่อมต่อสตริงใหม่

รายการตรวจสอบก่อนขยายระบบ: 8 หัวข้อที่ต้องดำเนินการก่อนขนานสตริงใหม่

  1. ตรวจสอบความสอดคล้องด้านไฟฟ้า ยืนยันว่าเคมีภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองมีความเหมือนกัน และจำนวนเซลล์ในแต่ละสายสอดคล้องกัน รวมถึงช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานร่วมกันได้ และขั้วไฟฟ้าถูกต้อง วัดแรงดันไฟฟ้าเปิดวงจร (OCV) ของแต่ละสายหลังพักแล้ว และใช้ขีดจำกัดการเชื่อมต่อที่ผู้ผลิตกำหนด ค่า ≤2 โวลต์ ไม่ปลอดภัยโดยทั่วไป ในวงจรที่มีความต้านทานต่ำ
  2. ตรวจสอบเซลล์และสภาพของเซลล์เหล่านั้น เปรียบเทียบโมเดล บันทึกชุดการผลิต ความจุ ความต้านทานภายใน อายุ การคงสภาพ (SOH) และช่วงแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ การมีฉลากผลิตภัณฑ์หรือค่า SOC เบื้องต้นที่ตรงกัน ไม่ได้หมายความว่าเซลล์เข้ากันได้
  3. ยืนยันการป้องกันแบบแยกสาขาอย่างอิสระ ตรวจสอบเบรกเกอร์ ฟิวส์ เส้นทางการแยกวงจรที่ควบคุมได้ การประสานงานกระแสลัดวงจร และการจัดเรียงการชาร์จล่วงหน้า/การเชื่อมต่อที่ผู้ผลิตรับรองสำหรับแต่ละสาย
  4. ตรวจสอบการตรวจจับกระแสไฟฟ้า ยืนยันการตรวจจับกระแสไฟฟ้าสองทิศทางแบบแยกสายอย่างอิสระสำหรับทุกสาย รวมถึงขั้วของเซ็นเซอร์ ค่าออฟเซ็ตศูนย์ ความแม่นยำ การบันทึกข้อมูล และความสามารถในการวัดขณะอยู่ในโหมดสแตนด์บาย
  5. ตรวจสอบกลยุทธ์การควบคุมแบบรวมศูนย์ ยืนยันขีดจำกัดการยอมรับ SOC และแรงดันไฟฟ้า สิทธิ์ในการเชื่อมต่อ ขีดจำกัดกระแสไฟฟ้า การตอบสนองเมื่อสูญเสียการสื่อสาร และการลดกำลังไฟฟ้าหลังจากสายไฟหนึ่งเส้นถูกตัดการเชื่อมต่อ
  6. ตรวจสอบเงื่อนไขด้านความร้อน เปรียบเทียบอุณหภูมิของเซลล์กับอุณหภูมิแวดล้อม และตรวจสอบประสิทธิภาพของการไหลเวียนอากาศหรือระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว ความต่างของอุณหภูมิที่ ≤3°C อาจใช้เป็นเป้าหมายของโครงการ ไม่ใช่เกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่านทั่วไป ให้ใช้เกณฑ์ด้านความร้อนที่ได้รับการรับรองแล้ว
  7. ดำเนินการตรวจสอบฉนวนตามที่ระบุไว้ บุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมต้องใช้ขั้นตอนการแยกวงจรที่ได้รับการรับรองสำหรับอุปกรณ์นั้น ๆ แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทดสอบ และค่าความต้านทานที่ยอมรับได้ เกณฑ์เช่น ≥1 MΩ ที่แรงดัน 1,000 VDC ใช้ได้เฉพาะเมื่อกำหนดอย่างชัดเจนเท่านั้น ห้ามทำการทดสอบฉนวนแรงสูงกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยังคงเชื่อมต่ออยู่ เว้นแต่ขั้นตอนนั้นจะอนุญาตไว้โดยตรง
  8. วางแผนการเดินเครื่องและตรวจสอบติดตามผลในระยะถัดไป ตั้งค่าการแจ้งเตือนล่วงหน้าก่อนเชื่อมต่อ ตรวจสอบลำดับการจ่ายไฟที่ได้รับการอนุมัติแล้ว และบันทึกค่ากระแสของแต่ละสาขา ระดับ SOC แรงดันเซลล์แต่ละตัว และอุณหภูมิเป็นระยะเวลาสังเกตการณ์เริ่มต้น 72 ชั่วโมง หลังจากนั้นให้ดำเนินการติดตามแนวโน้มต่อไป
07 / ข้อผิดพลาดในการรวมระบบซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้

5 ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

  1. 1. การเชื่อมต่อแบบขนานโดยตรงระหว่างสายแบตเตอรี่ที่มีระดับ SOC ต่างกัน

    สายแบตเตอรี่ใหม่ที่เต็มและสายแบตเตอรี่ที่ใช้งานอยู่แล้วซึ่งมีระดับ SOC อยู่ที่ 80% อาจแลกเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าปริมาณมากในขณะเชื่อมต่อ ให้จับคู่แรงดันและระดับ SOC ตามขั้นตอนที่ได้รับการอนุมัติ และตรวจสอบขีดจำกัดของเซลล์แต่ละตัวรวมถึงแรงดันรวมของแพ็กด้วย ห้ามใช้คอนแทคเตอร์หลักเพื่อปรับสมดุลความไม่สอดคล้องกันที่ไม่ได้รับการอนุมัติ

  2. 2. การป้องกันกลุ่มทั้งหมดด้วยเบรกเกอร์เพียงตัวเดียว

    เบรกเกอร์ร่วมกันไม่สามารถให้การแยกวงจรแบบเลือกสรรสำหรับแต่ละสาข้าได้ จึงจำเป็นต้องระบุเบรกเกอร์และฟิวส์ที่ประสานงานกันไว้สำหรับแต่ละสาย พร้อมกลไกการตัดการเชื่อมต่ออย่างควบคุมได้ กระแสภายในระดับปานกลางอาจไม่สูงพอที่จะกระตุ้นให้ฟิวส์ทำงานเลย

  3. 3. การตรวจสอบเฉพาะกระแสรวมของแบตเตอรี่

    ค่ารวมอาจดูปกติ ทั้งที่มีกระแสไหลจากสตริงหนึ่งไปยังอีกสตริงหนึ่ง จึงจำเป็นต้องวัดกระแสแบบสองทิศทางสำหรับแต่ละสตริง และตรวจสอบทิศทางของกระแส ขนาดสัมบูรณ์ และการแบ่งโหลดตามที่คาดไว้ในโหมดการใช้งานทุกโหมด

  4. 4. การเพิกเฉยต่อความแตกต่างของอุณหภูมิ

    การระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอส่งผลต่อความต้านทาน ความจุที่ใช้งานได้ และพฤติกรรมของ SOC ควรตรวจสอบอุณหภูมิเซลล์ที่วัดได้และแนวโน้มด้านอุณหภูมิ ไม่ใช่เพียงแค่อุณหภูมิของห้องเท่านั้น ต้องติดตั้งระบบให้อยู่ภายในขีดจำกัดความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ผู้ผลิตกำหนดไว้ โดยค่า 3 องศาเซลเซียสไม่ใช่เกณฑ์ที่ใช้ได้ทั่วไป

  5. 5. การข้ามการทบทวนแนวโน้มช่วง 72 ชั่วโมงแรก

    การทดสอบเริ่มต้นระยะสั้นอาจไม่สามารถตรวจจับพฤติกรรมที่ปรากฏขึ้นที่ค่า SOC โหลด หรืออุณหภูมิที่ต่างออกไป จึงควรทบทวนกระแสสาขาที่มีเครื่องหมายและสัญญาณเตือนที่เกี่ยวข้องในช่วงสังเกตการณ์เบื้องต้น 72 ชั่วโมง จากนั้นจึงดำเนินการตรวจสอบระยะยาวต่อไป ทั้งการเชื่อมต่อครั้งแรกหรือช่วง 72 ชั่วโมงโดยไม่มีสัญญาณเตือน ก็ไม่สามารถยืนยันความเข้ากันได้ตลอดอายุการใช้งานได้

08 / คำตอบด้านวิศวกรรม

คำถามที่พบบ่อย

กระแสหมุนเวียนในสายแบตเตอรี่แบบขนานคืออะไร

กระแสไหลเวียนคือส่วนประกอบของกระแสภายในที่เกิดจากความต่างศักย์ระหว่างสายแบตเตอรี่ที่เชื่อมขนานกัน ไม่ใช่เกิดจากโหลดภายนอก ในแบบจำลองความต้านทานแบบสองสายที่เรียบง่าย กระแส I = ΔV / R_loop โดยที่ ΔV คือความต่างศักย์ในสภาวะวงจรเปิดหรือความต่างศักย์ที่เทียบเท่าจากแหล่งจ่าย และ R_loop คือความต้านทานรวมของวงจร ถ้าสมมุติว่ามีความต่างศักย์ 2 โวลต์ และความต้านทานวงจร 0.05 โอห์ม จะได้กระแสไหลเวียนโดยประมาณ 40 แอมแปร์ ขั้วต่อที่เชื่อมต่อกันโดยตรงจะมีแรงดันบนบัสเดียวกัน

อะไรเป็นสาเหตุของกระแสไหลเวียนในระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่

ปัจจัยสำคัญสามประการที่มีส่วนทำให้เกิดกระแสไหลเวียน ได้แก่ ความต่างของระดับประจุ (SOC) ความต่างของความจุหรือความต้านทานภายใน และความต่างของอุณหภูมิระหว่างสายแบตเตอรี่แต่ละสาย ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อแรงดันของแหล่งจ่าย การผ่อนคลายแรงดัน การแบ่งกระแสอย่างเท่าเทียม และการเปลี่ยนแปลงระดับประจุ โดยเฉพาะเมื่อนำแบตเตอรี่ใหม่และแบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพมาใช้งานร่วมกัน อุณหภูมิยังส่งผลต่อความต้านทาน ความจุที่ใช้งานได้ และอัตราการคายประจุเองตามธรรมชาติในระยะยาว อีกทั้งการที่กระแสโหลดไม่เท่ากันเพียงอย่างเดียว ไม่ได้หมายความว่าสายหนึ่งกำลังชาร์จสายอื่น

กระแสไหลเวียนในระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่อันตรายแค่ไหน

กระแสไหลเวียนที่ไม่ควบคุมได้ก่อให้เกิดการสูญเสียจากความต้านทาน และทำให้แบตเตอรี่ถูกใช้งานมากขึ้น ซึ่งอาจเร่งกระบวนการเสื่อมสภาพของเซลล์ หรือทำให้เกิดการละเมิดขีดจำกัดของเซลล์ได้ กระแสที่สูงเกินไปอาจกระตุ้นระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ให้ทำงานป้องกัน ทำให้ฟิวส์ทำงาน หรือทำให้เบรกเกอร์ตัดวงจรได้ ปรากฏการณ์นี้อาจเกิดขึ้นทันทีขณะเชื่อมต่อ หรือเกิดซ้ำในระหว่างการใช้งานต่อเนื่อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบในช่วงเริ่มต้นใช้งาน (commissioning checks) รวมทั้งการเฝ้าติดตามอย่างต่อเนื่อง

จะป้องกันกระแสไหลเวียนได้อย่างไรเมื่อขยายระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS)

ใช้มาตรการร่วมกันสามประการ ได้แก่ (1) ใช้เครื่องตัดวงจรและฟิวส์สำหรับแต่ละสายอย่างอิสระ พร้อมระบบแยกวงจรที่ควบคุมโดย BMS (2) ตรวจวัดกระแสไฟฟ้าของแต่ละสายอย่างต่อเนื่อง ทั้งในช่วงการชาร์จ การคายประจุ และภาวะพร้อมใช้งาน (standby) (3) บริหารจัดการแบบรวมศูนย์ สำหรับแรงดันไฟฟ้าของแต่ละสาย ระดับ SOC และสิทธิในการเชื่อมต่อ ควรจับคู่สายแบตเตอรี่ให้ตรงกันก่อนทำการเชื่อมต่อ และปฏิบัติตามลำดับการเริ่มต้นใช้งานที่ได้รับการรับรองแล้ว การจัดสรรกระแสไฟฟ้าอย่างอิสระและต่อเนื่องจำเป็นต้องอาศัยฮาร์ดแวร์แปลงพลังงานที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบสื่อสาร BMS เพียงอย่างเดียวไม่สามารถให้ความสามารถนี้ได้

สามารถต่อเชื่อมขนาน (parallel) สายแบตเตอรี่ใหม่เข้ากับสายที่มีอยู่แล้วได้หรือไม่

เฉพาะเมื่อผู้ผลิตแบตเตอรี่และระบบให้การรับรองการจับคู่นั้น และการออกแบบระบบป้องกันและการควบคุมรองรับสิ่งนั้นด้วย โปรดตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี จำนวนเซลล์ที่ต่ออนุกรม ช่วงแรงดันในการทำงาน ความจุ ความต้านทาน สภาพของเซลล์ รวมถึงขีดจำกัดที่ผู้ผลิตอนุมัติสำหรับการจับคู่แรงดันและ SOC; ค่าความต่าง 2 V ไม่ใช่ค่าที่ปลอดภัยทั่วไป ยืนยันว่ามีระบบป้องกันและเซ็นเซอร์ตรวจจับกระแสไฟฟ้าแบบแยกอิสระ จากนั้นติดตามการเริ่มใช้งานจริง (commissioning) และสังเกตการณ์เป็นเวลา 72 ชั่วโมงแรก โดยยังคงดำเนินการตรวจสอบระยะยาวต่อไป

เหตุใดระบบ BMS จึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าแยกตามแต่ละสตริง

เซ็นเซอร์วัดกระแสไฟฟ้ารวมจะวัดผลรวมของกระแสไฟฟ้าในแต่ละสาขา ดังนั้นการถ่ายโอนกระแสภายในอาจถูกซ่อนไว้จากการหักล้างกันได้ ถ้ากำหนดให้การปล่อยกระแสเป็นค่าบวก สตริงหนึ่งอาจมีค่า +40 A อีกสตริงหนึ่งอาจมีค่า −40 A ทำให้กระแสไฟฟ้าภายนอกโดยรวมอยู่ที่ศูนย์โดยประมาณ เซ็นเซอร์วัดกระแสไฟฟ้าแบบสองทิศทางที่แยกอิสระแต่ละตัวจะช่วยให้ระบบ BMS ระบุสถานการณ์เช่นนี้ได้ และสามารถกระตุ้นสัญญาณเตือนที่เหมาะสม ขีดจำกัดการใช้งาน หรือการแยกวงจรได้

ค่าเกณฑ์ความต่างของ SOC ที่แนะนำสำหรับสตริงที่ต่ออนุกรมแบบขนานคือเท่าใด

ไม่มีเกณฑ์ค่า SOC ที่ใช้ได้ทั่วไปซึ่งรับประกันความปลอดภัยในการต่อแบบขนาน ความต่างของค่า SOC ร้อยละ 5 อาจเป็นสัญญาณที่กระตุ้นให้ดำเนินการทบทวนเฉพาะโครงการ แต่ไม่ใช่ขีดจำกัดทั่วไปสำหรับการต่อแบบขนานของระบบ JKESS ที่ผ่านการยืนยันแล้ว ควรกำหนดขีดจำกัดโดยอ้างอิงข้อกำหนดที่ได้รับการรับรองสำหรับเซลล์และระบบ รวมถึงความต่างของแรงดัน ความต้านทาน ขีดจำกัดกระแส อุณหภูมิ และความแม่นยำของการประมาณค่า SOC โดยแรงดันของ LiFePO4 เพียงอย่างเดียวไม่สามารถบ่งชี้ค่า SOC ได้อย่างเชื่อถือได้ในบริเวณพื้นที่แรงดันคงที่ (flat plateau)

การปรับสมดุลแบบแอคทีฟช่วยลดกระแสไหลเวียนได้อย่างไร

หน่วยจัดการแบตเตอรี่รุ่น BMU-H5-16 ให้ความสามารถในการปรับสมดุลแบบแอคทีฟสูงสุด 2 แอมแปร์ เพื่อลดความไม่สมดุลระหว่างเซลล์ภายในโมดูลแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยส่งเสริมความสม่ำเสมอของเซลล์ และอาจช่วยลดปัจจัยที่ก่อให้เกิดความแตกต่างของแรงดันในสาย (string voltage divergence) อย่างไรก็ตาม ระบบดังกล่าวไม่สามารถควบคุมกระแสโดยตรงระหว่างสายที่ต่อแบบขนาน หรือแทนที่ระบบป้องกันสาย การตรวจสอบกระแสสองทิศทาง หรือการควบคุมการต่อแบบประสานงานกัน

ผลิตภัณฑ์ JKESS รุ่นใดรองรับการขยายระบบแบบขนานอย่างปลอดภัย

การจัดวางโครงสร้างของกล่องควบคุมหลัก (master-box) รุ่น JKESS HV-BC250 200A และ HV-BC150-100A ร่วมกับชุดกล่องควบคุมย่อย (slave kits) แบบ 4U หรือ 6U ถือเป็นองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับระบบแรงดันสูง (HV) ที่ออกแบบขึ้นเฉพาะ การออกแบบแบบโมดูลาร์ระบุว่าสามารถเชื่อมต่อกล่องควบคุมย่อยได้ 4–16 กล่องต่อกล่องควบคุมหลัก ซึ่งจำนวนนี้หมายถึงการจัดการโมดูลโดยรวม ไม่ใช่จำนวนสายไฟฟ้า (parallel strings) ที่ควบคุมแยกจากกันอย่างอิสระ แพลตฟอร์ม JKESS261 ที่ใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว (liquid-cooled) รองรับการผสานเข้ากับระบบจัดการพลังงาน (EMS) แต่โครงสร้างการต่อแบบขนาน (parallel topology) ที่ได้รับการรับรองแล้วนั้น จำเป็นต้องยืนยันให้แน่ชัดตามโครงการแต่ละรายการ ชุดอุปกรณ์ที่ระบุไว้ในที่นี้ไม่รวมเซลล์แบตเตอรี่ และทุกคำสั่งซื้อจะต้องได้รับการยืนยันเกี่ยวกับระบบป้องกัน ซอฟต์แวร์ฝังตัว (firmware) การตรวจวัดสัญญาณ (sensing) และส่วนประกอบที่จัดส่งมาพร้อมกัน

หลังจากเชื่อมต่อสายไฟฟ้าใหม่แบบขนานแล้ว ฉันควรตรวจสอบอะไรบ้าง

บันทึกค่ากระแสไฟฟ้าต่อสตริงในระหว่างการชาร์จ การคายประจุ และโหมดสแตนด์บาย พร้อมทั้งระดับ SOC ของสตริง ค่าแรงดันเซลล์สูงสุดและต่ำสุด อุณหภูมิ สภาวะของคอนแทคเตอร์ และสัญญาณเตือนจากระบบ BMS ในช่วงเวลาสังเกตการณ์เบื้องต้น 72 ชั่วโมง ให้ตรวจสอบการแบ่งกระแสไฟฟ้าในรอบการทำงานที่เป็นตัวแทน และใช้เกณฑ์กระแสสัมบูรณ์ใกล้กับโหมดสแตนด์บาย ควรดำเนินการตรวจสอบต่อไปหลังผ่าน 72 ชั่วโมง เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิและอายุการใช้งานอาจปรากฏขึ้นภายหลัง และต้องกำหนดค่าการเตือนทั้งหมดรวมถึงการตั้งค่าการแยกวงจรให้ครบถ้วนก่อนเชื่อมต่อ

กำลังวางแผนขยายระบบ BESS ด้วยการต่อสตริงแบบขนานหรือไม่

แจ้งรายละเอียดการตั้งค่าระบบปัจจุบันและแผนการขยายระบบให้ทีมวิศวกรของเราทราบ เราจะช่วยประเมินความเสี่ยงจากกระแสไหลเวียน เลือกสถาปัตยกรรมการป้องกันที่เหมาะสม และกำหนดข้อกำหนดสำหรับการตรวจสอบระดับสตริงและการจัดการ SOC สำหรับโครงการของคุณ

ขอใบเสนอราคาแบบกำหนดเอง →

ก่อนหน้า :ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว เทียบกับระบบที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ สำหรับภาคการค้าและอุตสาหกรรม: ช่องว่างต้นทุนรวม (TCO) ต้องกว้างแค่ไหนจึงจะคุ้มค่ากับราคาเพิ่ม? | JKESS

ถัดไป :